專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合金材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金及其制備工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，在Al-T1-B中間合金中存在組織結(jié)構(gòu)缺陷及濕潤(rùn)性差的難題。因?yàn)锳l-T1-B的性能與其金相組織TiAl3和A1B2、TiC、Mg2Al3顆粒的形貌、尺寸和分布?jí)褢B(tài)有很大關(guān)系，而金相組織又與合金的制造方法關(guān)系極大，主要與C、Mg引入方法密切相關(guān)，由于C原子與Al之間的浸潤(rùn)性極差，因此傳統(tǒng)方法很難將C原子加入到Al-T1-B中，這樣就導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)中的Al-T1-B中間合金存在強(qiáng)度低、韌性差、機(jī)械性能不穩(wěn)定的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金及其制備工藝，以克服現(xiàn)有技術(shù)中鋁- 鈦-硼中間合金存在強(qiáng)度低、韌性差、機(jī)械性能不穩(wěn)定的缺陷。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金及其制備工藝。本發(fā)明所述的鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金以重量百分比計(jì)的化學(xué)成分為，氟鈦酸鉀:10% 80% ;氟硼酸鉀:5% 50% ;石墨粉:1% 30% ;鎂粉:1% 30% ;余量為純鋁。作為優(yōu)化地，所述鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金以重量百分比計(jì)的化學(xué)成分為，氟鈦酸鉀:30% 80% ;氟硼酸鉀:5% 15% ;石墨粉:5% 20% ;鎂粉:5% 20% ;余量為純鋁。本發(fā)明所述的鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金的制備工藝，包括如下步驟:a、按配比將所述石墨粉和鎂粉用成型設(shè)備壓制成預(yù)制塊，并在400°C 500°C的溫度中烘干0.5h 4h ;b、采用熱爆合成法，按配比將所述純鋁置于中頻爐中熔化并升溫至780°C 1200°C，再加入配比的所述氟鈦酸鉀和氟硼酸鉀使之熔化，靜置20min 50min后扒渣；C、再將所述中頻爐的溫度升溫至1000°C 1600°C后加入所述預(yù)制塊，攪拌靜置30min后，加入精煉劑精煉；d、最后直接澆注至連續(xù)擠機(jī)輪中鑄擠成線材。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是通過(guò)二元稀土的特點(diǎn)，按重量比計(jì)算制成一定密度的預(yù)制塊，利用Mg的活動(dòng)性特點(diǎn)推動(dòng)C的活動(dòng)性，利用燃燒高溫使原子之間牢固接觸結(jié)合，利用C對(duì)Al濕潤(rùn)性差的問(wèn)題，促進(jìn)TiC反應(yīng)合成，解決了制備件因素對(duì)Al-T1-B中間合金組織的影響，因?yàn)镃是Al的形核的質(zhì)點(diǎn)，C與Al的濕潤(rùn)性的增加晶核的數(shù)量也相對(duì)增加，因此，鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金與Al-T1-B中間合金相比，具有強(qiáng)度更高、韌性更好、機(jī)械性能更穩(wěn)定的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例一:首先，按以下重量百分比計(jì)算配比好制備鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金所需的原料，氟鈦酸鉀:10% ;氟硼酸鉀:5% ;石墨粉:1% ;鎂粉:1% ;余量為純鋁(工業(yè)純鋁一般定為純度為99.0% 99.9%的鋁，中國(guó)定為純度為98.8% 99.7%的鋁)；然后，將配比好的石墨粉和鎂粉用成型設(shè)備在60MPa壓力下壓制成預(yù)制塊，并在450°C的溫度中烘干2h ；再采用熱爆合成法，將配比好的純鋁置于中頻爐中熔化至1000°C，再加入配比的所述氟鈦酸鉀和氟硼酸鉀使之熔化，靜置35min后扒渣；再將所述中頻爐的溫度升溫至1300°C后加入所述預(yù)制塊，攪拌靜置30min后，力口入精煉劑精煉；最后直接澆注至連續(xù)擠機(jī)輪的槽中鑄擠成Φ9.5的線材。實(shí)施例二:首先，按以下重量百分比計(jì)算配比好制備鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金所需的原料，氟鈦酸鐘:35% ;氟硼酸鉀:22.5% ;石墨粉:24.5% ;鎂粉:24.5% ;余量為純鋁(工業(yè)純鋁一般定為純度為99.0% 99.9%的鋁，中國(guó)定為純度為98.8% 99.7%的鋁)；然后，將配比好 的石墨粉和鎂粉用成型設(shè)備在60MPa壓力下壓制成預(yù)制塊，并在400°C的溫度中烘干0.5h ；再采用熱爆合成法，將配比好的純鋁置于中頻爐中熔化至780°C，再加入配比的所述氟鈦酸鉀和氟硼酸鐘使之熔化，靜置20min后扒渣；再將所述中頻爐的溫度升溫至1000°C后加入所述預(yù)制塊，攪拌靜置30min后，力口入精煉劑精煉；最后直接澆注至連續(xù)擠機(jī)輪的槽中鑄擠成Φ9.5的線材。實(shí)施例三:首先，按以下重量百分比計(jì)算配比好制備鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金所需的原料，氟鈦酸鉀:80% ;氟硼酸鉀:50% ;石墨粉:30% ;鎂粉:30% ;余量為純鋁(開(kāi)業(yè)純鋁一般定為純度為99.0% 99.9%的鋁，中國(guó)定為純度為98.8% 99.7%的鋁)；然后，將配比好的石墨粉和鎂粉用成型設(shè)備在60MPa壓力下壓制成預(yù)制塊，并在500°C的溫度中烘干4h ；再采用熱爆合成法，將配比好的純鋁置于中頻爐中熔化至1200°C，再加入配比的所述氟鈦酸鉀和氟硼酸鉀使之熔化，靜置50min后扒渣；再將所述中頻爐的溫度升溫至1600°C后加入所述預(yù)制塊，攪拌靜置30min后，力口入精煉劑精煉；最后直接澆注至連續(xù)擠機(jī)輪的槽中鑄擠成Φ9.5的線材。本發(fā)明通過(guò)二元稀土的特點(diǎn)，按重量比計(jì)算制成一定密度的預(yù)制塊，利用Mg的活動(dòng)性特點(diǎn)推動(dòng)C的活動(dòng)性，利用燃燒高溫使原子之間牢固接觸結(jié)合，利用C對(duì)Al濕潤(rùn)性差的問(wèn)題，促進(jìn)TiC反應(yīng)合成，解決了制備件因素對(duì)Al-T1-B中間合金組織的影響，因?yàn)镃是Al的形核的質(zhì)點(diǎn)，C與Al的濕潤(rùn)性的增加晶核的數(shù)量也相對(duì)增加，因此，鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金與Al-T1-B中間合金相比，具有強(qiáng)度更高、韌性更好、機(jī)械性能更穩(wěn)定的特點(diǎn)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求
1.一種鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金，其特征在于:所述鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金以重量百分比計(jì)的化學(xué)成分為，氟鈦酸鉀:10^-80% ;氟硼酸鉀:5^-50% ;石墨粉:1% 30% ;鎂粉:1% 30% ;余量為純鋁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金，其特征在于:所述鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金以重量百分比計(jì)的化學(xué)成分為，氟鈦酸鉀:30% 80%;氟硼酸鉀:5% 15% ;石墨粉:5% 20% ;鎂粉:5% 20% ;余量為純鋁。
3.—種如權(quán)利要求1或2所述的鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金的制備工藝，其特征在于:包括如下步驟: a、按配比將所述石墨粉和鎂粉用成型設(shè)備壓制成預(yù)制塊，并在400°C 500°C的溫度中供干0.5h 4h ; b、采用熱爆合成法，按配比將所述純鋁置于中頻爐中熔化并升溫至780°C 1200°C，再加入配比的所述氟鈦酸鉀和氟硼酸鉀使之熔化，靜置20min 50min后扒渣； C、再將所述中頻爐的溫度升溫至1000°C 1600°C后加入所述預(yù)制塊，攪拌靜置30min后，加入精煉劑精煉； d、最后直接澆注至連續(xù) 擠機(jī)輪中鑄擠成線材。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金及其制備工藝，該合金以重量百分比計(jì)化學(xué)成分為，氟鈦酸鉀10％～80％；氟硼酸鉀5％～50％；石墨粉1％～30％；鎂粉1％～30％；余量為純鋁。該合金制備工藝如下按配比將該石墨粉和鎂粉壓制成預(yù)制塊，并在400℃～500℃下烘干0.5h～4h；采用熱爆合成法，按配比將純鋁于中頻爐中熔化并升溫至780℃～1200℃，再熔入配比的氟鈦酸鉀和氟硼酸鉀，靜置20min～50min后扒渣；再將中頻爐升溫至1000℃～1600℃后加入預(yù)制塊，攪拌靜置后，加入精煉劑精煉；最后澆注成線材。本發(fā)明中間合金具有強(qiáng)度更高、韌性更好、機(jī)械性能更穩(wěn)定的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22C1/03GK103184371SQ20131003698
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者周凡 申請(qǐng)人:周凡